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玉米中蛋白质含量约为10%，而玉米野生祖先大刍草的蛋白质含量可达30%，其中的遗传机制尚待揭示。近期，来自中国科学院分子植物卓越创新中心和上海师范大学的科研人员合作发现了影响玉米蛋白质含量的关键基因，相关成果在《Nature》发表，论文的标题为：THP9 enhances seed protein content and nitrogen-use efficiency in maize。
研究团队通过玉米野生杂交群体构建、基因组测序和遗传分析，鉴定出天冬酰胺合成酶4 (ASN4)是影响玉米蛋白质含量的关键蛋白，并将其编码基因命名为大刍草高蛋白9（THP9）。进一步研究表明，玉米栽培品种中THP9的同源基因存在片段缺失，导致天冬酰胺合成酶活性丧失。天冬酰胺是氨基基团转移反应中的氮供体，在氮循环中起着关键作用。研究人员将大刍草THP9基因导入玉米植株，发现该玉米株系氮利用率和蛋白质含量均明显升高。
该研究报道了调控玉米蛋白质积累的关键基因，为玉米栽培品种的遗传改良提供了新的理论支撑。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05441-2
注：此研究成果摘自《Nature》，文章内容不代表本网站观点和立场。
